基于自由度约束与正弦摩擦补偿的遥控器装配策略

来源：计算机集成制造系统杂志2023年第5期北京时间：

作者：邓振宇, 柳宁, 闵飞炎, 王高

单位：1.暨南大学信息科学技术学院2.暨南大学机器人智能技术研究院3.暨南大学智能科学与工程学院

摘要：为解决遥控器装配等组装场景非规则外形零件装配问题,提出一种基于自由度约束与正弦摩擦补偿的装配策略设计方法。首先,该方法分析待装配体几何特征,利用接触状态的自由度约束方程设计装配动作,通过不同接触状态之间的迁移逐步约束待装配体之间的相对自由度;之后,针对常用摩擦力补偿算法受静摩擦力影响较大问题,提出一种基于正弦摩擦补偿的摩擦模型,用于补偿静摩擦力。同时,基于无力传感器的关节阻抗算法框架设计运动轨迹和外力,并判断装配状态迁移条件,有效提升装配成功率。实验结果表明,静摩擦补偿后的关节阻抗控制算法明显提升了静力感知性能,提出的装配策略在非规则外形零件组装场景成功率达94%,装配过程的机器人末端出力不超过20 N,可保证在装配力较小条件下以较高成功率完成装配。

关键词：自由度约束,摩擦力补偿,阻抗控制,无力传感器,柔顺装配

基金资助：国家自然科学基金面上资助项目(62172188);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(21620108)。